工程师正在开发大型“重力电池”，以储存可再生能源发电设备产生的电力。
如果世界要摆脱化石燃料，找到储存可再生能源的方法至关重要。
有些技术利用水和重力来储存电力。
一家公司计划利用废弃矿井竖井，在地下安置大型重力电池。
工程师们正争分夺秒地回答我们转向可再生能源过程中最紧迫的问题之一：如何储存能源？风电场和太阳能发电场产生的电力，在没有阳光或无风时无法供应；因此，如果没有储电方式，未能立即使用的电力就会白白浪费。
重力电池或许能解决这一问题。这个想法听起来很简单：绿色能源充足时，电池就利用电力将重物提升到高空或深井顶端。等到需要电力时，绞盘会逐渐放下重物，并利用缆绳的运动产生电力。
这意味着，你可以在白天阳光充足时储存太阳能发电场捕获的电力，并在傍晚需求上升时将电力输送回电网，因为人们回家后会用电看电视、做饭和为住所供暖。
这家总部位于英国的公司 Gravitricity 一直在利斯港测试重力电池原型，该港口位于爱丁堡附近。这是一座 15 米高的钢塔，利用太阳能驱动的电机，通过钢缆吊起两个重达 25 吨的重物。重物下降时，电机便转为发电机并释放电力。
重力电池与锂离子电池
Gravitricity 的高级测试与仿真工程师 Jill Macpherson告诉 Raconteur，这次测试取得了成功：“这台演示设备的额定功率为 250 千瓦，足以为约 750 户家庭供电，但持续时间很短。不过，这次测试证实，我们能在不到一秒的时间内输出全部功率，这对需要逐秒平衡电网的运营商很有价值。它也能以较慢的速度输出大量电力，因此灵活性很强。”
储存可再生能源的方式不只有重力电池，锂离子电池占据市场主导地位，一些专家则青睐绿色氢能。不过，重力是免费的、清洁的，而且易于获取；与之相比，氢气生产过程存在种种复杂性，也无需面对某些锂矿开采相关的环境和人权问题。
尽管足以为电网供电的大型重力电池还要过几年才能实现，但这项技术正在迅速发展。清洁能源顾问、伦敦帝国理工学院访问研究员 Oliver Schmidt 告诉Science.org，重力储能有许多值得肯定之处。锂离子电池经过多年反复充放电后会损失容量，而重力储能系统采用坚固耐用的部件，使用寿命长得多。他说：“这就是机械工程……成本相对较低。”
水力重力储能系统
Gravitricity 是多家尝试拓展抽水蓄能理念的公司之一。抽水蓄能是在电力充足时将水抽到高处，之后再让水流回低处，带动水力发电机中的涡轮机。
国际水电协会称，与重力电池不同，抽水蓄能是一项成熟技术，提供了全球 国际水电协会90% 以上的大容量储能。不过，相关设施建设成本高，而且受地理条件限制：这项技术需要有山地和水源。
Gravity Power这家总部位于美国加利福尼亚州的公司，以及德国公司New Energy Let’s Go改进了将水与重力结合起来储存电力的构想。两家公司都有这样的系统：地下竖井中的大型活塞状岩石推动水流通过涡轮机。
点击此处观看工作原理。
在矿井竖井中储存电力
Gravitricity 的系统不使用水，但该公司的工程师也计划在其重力电池的全规模版本中使用地下竖井，而非塔架；这需要比利斯原型更重的重物。团队目前正在调查能否利用捷克、波兰和南非的废弃矿井竖井。Gravitricity 计划于 2023/24 年推出首套全规模系统。
该公司的董事总经理 Charlie Blair 表示，看到昔日矿区参与供应可再生能源，令人欣慰：“在旧矿井中建造全规模储能设施，可以充分利用现有基础设施，并在最需要就业机会的地方创造工作岗位……这件事在情感层面也很重要。整个社区的人们曾经都在矿井工作——通常，他们很高兴看到矿井被用于储存可再生能源。”
世界经济论坛于 2017 年创立了全球电池联盟（GBA），旨在到 2030 年建立可持续的电池供应链。该联盟由 100 多家领先的国际组织、非政府组织、行业参与者、学者以及多个政府组成，于 2021 年独立，其成员共同致力于实现《GBA 2030 愿景》提出的目标。
